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申请/专利权人：长春理工大学

摘要：基于生物特征和相位截断的公钥光学加密方法，涉及图像加密技术领域，解决现有混沌映射生产随机序列计算开销大且随机性不足，密钥安全性低的问题，为保护图像数据的安全性，本发明方法提出了Logistic正弦交叠映射，对类分形模型做了进一步改进，使其在只有置乱功能的基础上增加了扩散操作，并拓展到光学图像加密中，优化了加密效果，提高了加密的安全性。由于生物特征具有唯一性，因此将生物信息与混沌系统进行结合，生成生物相位掩模对图像进行调制，提高了加密的安全级别。最后，通过透镜进行光学变换，并通过非对称相位截断操作使其在加密过程中产生解密私钥，解密过程中解密密钥与加密密钥不同，提高加密方法的安全性。

主权项：1.基于生物特征和相位截断的公钥光学加密方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、将大小为M×N的待加密明文图像分为四个大小相等的块，并计算出每一块像素值的和；步骤二、采用哈希函数计算所述待加密明文图像的哈希值，获得长度为64位的十六进制数；将十六进制数的哈希值每四位为一组，分成16组，获得四组中间值；步骤三、将混沌系统的初始值和控制参数作为加密密钥，生成2D-LSOM的初始值和控制参数；将所述初始值和控制参数作为初始密钥迭代2D-LSOM，获得混沌序列X和混沌序列Y，将所述混沌序列X和混沌序列Y进行组合获得新的混沌序列Sxy；步骤四、对密钥流进行更新操作，以得到新的初始值和控制参数；将所述新的初始值和控制参数作为初始密钥迭代随机数生成系统，获得混沌序列X'和混沌序列Y'，将所述混沌序列X'和Y'组合获得混沌序列S'xy；步骤五、采用步骤三获得的混沌序列Sxy对生物图像进行扩散操作，获得生物信息扩散图像FI'；步骤六、采用步骤四获得的混沌序列S'xy对步骤五获得的扩散图像FI'进行第二次扩散操作，获得二次生物信息扩散图像FI”；步骤七、将步骤五获得的生物信息扩散图像FI'和步骤六获得的二次生物信息扩散图像FI”分别编码构建生物相位掩模CFPM1和CFPM2；步骤八、将步骤一所述的待加密明文图像通过类分形模型动态置乱扩散进行初次加密，获得加密后的中间图像；选择M×N的伪造图像，将所述伪造图像与所述中间图像进行复编码，获得融合后的图像；步骤九、采用步骤七获得的生物相位掩模CFPM1对步骤八获得的融合后的图像进行调制，并经二维分数傅里叶变换，将变换后的图像进行相位截断和相位保留操作，获得二次中间图像MIenc和解密私钥P1；步骤十、采用步骤七所述的生物相位掩模CFPM2对步骤九的二次中间图像MIenc进行调制以及二维分数傅里叶变换，将变换后的图像进行相位截断和相位保留操作，获得最终加密的密文图像ENP和解密私钥P2。

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